网友提问:
CPU是怎么制作的,制作CPU是干什么?
优质回答:
谢谢邀请,CPU是如何制作的?CPU是世界上最复杂的制成品。事实上,它需要数百个千个步骤,下面我只将最重要的步骤在下面进行描述,希望可以帮助到你。
?获取原始沙
沙子。它由25%的硅组成,仅次于氧气,是地壳中第二丰富的化学元素。沙子,特别是石英,以二氧化硅(SiO 2)的形式含有很高比例的硅,是半导体制造的基本成分。
?提纯硅,生产钢锭
在获取原始砂和分离硅后,对多余的材料进行处理,并对硅进行多次提纯,最终达到半导体制造质量,即电子级硅。由此产生的纯度如此之高,以至于电子级硅每10亿个硅原子中可能只有一个外来原子。经过净化处理后,硅进入熔融阶段。由此产生的单晶被称为钢锭。用电子级硅生产单晶锭.一块锭重约100公斤,硅纯度为99.9999%。
?钢锭切片
然后,钢锭被移动到切片阶段,在那里,被称为晶片的单个硅片被切割成薄片。根据所需的晶圆尺寸,存在几种不同直径的锭。今天,CPU通常是在300毫米晶片上制造的。
?晶片抛光
切割并进行抛光,晶片被抛光,直到它们有完美的,镜面光滑的表面。例如英特尔不生产自己的铸锭和晶片,而是从第三方公司X准备生产的晶片。
?光刻胶涂抹
上面描述的蓝色液体是一种与用于摄影的胶卷相似的抗光光洁剂。晶片在这个步骤中旋转,使光刻胶均匀分布,涂层是非常薄的。
?紫外线照射
在这个阶段,耐光漆暴露在紫外线下.紫外线引发的化学反应就像你一按快门按钮,相机里的胶片就会发生什么。
晶圆片上已暴露在紫外光下的抗蚀剂区域将变得可溶。曝光是用像模板一样的口罩完成的。当与紫外线一起使用时,面具会产生不同的电路图案。CPU的构建基本上重复了这个过程,直到多个层相互堆叠在一起。镜头(中间)将面具的图像缩小到一个小的焦点。在晶片上产生的“打印”通常比掩模的图案小四倍。
在这张图中,我们用X观察到一个晶体管会是什么样子。晶体管充当开关,控制计算机芯片中电流的流动。
?抗光冲洗
暴露在紫外光下后,曝光的蓝光抗蚀剂区域被溶剂完全溶解。这揭示了一种由面具制作的抗照图案。从这一点开始,晶体管、互连线和其他电气触点的开端就开始增长。
?光刻胶去除
在这之后,光刻胶被去除,所需的形状变得可见。
?重新添加更多的抗光剂
更多的光抗蚀剂(蓝色)被添加,然后重新暴露在紫外线下.X的光刻胶在下一步前再次被冲洗掉,这被称为离子掺杂。这是离子粒子暴露在晶片上的一步,允许硅以一种允许CPU控制电流的方式改变其化学性质。
?离子掺杂
通过一种叫做离子注入的过程(一种被称为掺杂的过程),硅晶片的暴露区域被离子轰击。离子被注入硅片以改变硅在这些区域的导电方式。离子以极高的速度被推进到晶片表面。电场使离子加速到300,000公里/小时。
?更多的抗光剂去除
离子注入后,光刻胶将被移除,本应被掺杂的材料(绿色)现在已经被注入了原子。
?晶体管
这个晶体管快完成了。在晶体管上方的绝缘层(洋红色)上已经蚀刻了三个孔。这三个洞将充满铜,这将构成连接到其他晶体管。
?电镀晶片
晶片在这个阶段被放入X铜溶液中。铜离子通过一种叫做电镀的方法沉积在晶体管上。铜离子从正极(阳极)传播到以晶片为代表的负端子(阴极)。
?离子沉降和抛光
铜离子在晶片表面形成一层薄片。
多余的材料被擦掉,留下一层非常薄的铜。
?分层
在不同的晶体管之间建立了多个金属层来互连(如电线)。如何“连接”这些连接取决于开发相应处理器功能的X结构和设计团队(例如,Intel的Core i7处理器)。虽然电脑芯片看上去非常平坦,但它们实际上可能有20多层来形成复杂的电路。如果你看到一个放大的芯片视图,你会看到一个复杂的电路和晶体管网络,看起来就像一个未来主义的多层公路系统。
?晶片分类测试和晶片切片
这部分准备好的晶片正在通过第一次功能测试。在这个阶段,测试模式被输入到每一个芯片中,芯片的响应被监控,并与“正确的答案”进行比较。在测试确定晶片具有良好的功能处理器单元产量后,硅片被切割成块(称为模具)。
?CPU挑选
对测试模式作出正确回答的模具将提交给下一步(包装)。
?CPU封装
基板、模具和散热器被组装在一起形成一个完整的处理器。绿色基板为处理器建立电气和机械接口,以与PC系统的其他部分进行交互。银热摊铺机是一个热界面,其中将应用冷却溶液。这将使处理器在运行期间保持凉爽。
?CPU测试
在这最后的测试中,处理器将被测试其关键特性(其中被测试的特性是功耗和最大频率)。
?CPU宾宁
根据类测试的测试结果,将具有相同性能的处理器放入相同的传输盘中。这个过程被称为“binning”,许多Tom的硬件阅读器都会熟悉这个过程。Binning确定处理器的最大工作频率,并根据稳定的规格分批X。
?包装X
生产和测试的处理器要么进入系统制造商托盘或进入零售商店在一个盒子。
以上就是CPU的主要生产过程,希望可以让你有所了解。
其他网友回答
CPU中文名为“中央处理器”,可以说是世界上最精密的器件了。然而制作它的原料却很很常见,就是:沙子,更精确的说就是硅;
沙子经过清洗提纯,可以提取出“单晶硅”,提纯后的单晶硅的纯度可以达到7个9(99.99999%),这样的硅通过物理加热定型,形成“硅锭”–一种致密又光滑的圆柱体。
硅锭的形状主要是利于切割,经过切割后,硅锭被切片成晶片
接下来就要进行集成电路的设计和加工了。这个过程是一个十分复杂的过程包含:涂光刻胶→紫外线光刻→溶解光刻胶→蚀刻→清除光刻胶→注入离子→再次清除光刻胶→绝缘处理→沉淀铜层→构建晶体管线路→圆晶检测→切割圆晶→内核装配→封装→测试芯片→包装出厂。这个过程中有一个十分关键的仪器–“光刻机”,可以形象的理解为晶片上的“画笔”。
光刻机的技术是集成电路领域的核心技术之一,一直以来都是一个严密技术X的技术领域,该领域已经别荷兰的ASML公司垄断,该公司几乎垄断了世界上高端光刻机产业。我国一直以来缺“芯”,和光刻机的受制于人有很大的关系。好在我国在经历了“实体名单”事件之后的痛定思痛,已经开始在光刻机领域投入巨大科研力量了。
希望中国芯片行业越来越好,早日让国人用上100% 的“中国芯”。。
回答题主的另一个问题,CPU的用处:
CPU是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
是不是很拗口?你可以理解为:CPU是计算机的大脑,帮助计算机翻译和执行你输入的命令。
CPU主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。
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你好,简单回答你的提问,
CPU制作大体步骤:
一、沙子脱氧后变成硅元素
先找一堆沙子,然后用仪器设备脱氧,拼命脱氧,脱到最后不能脱了!亮晶晶的东西就是传说中的硅。沙子和石英脱氧到最后有25%的硅元素,这就是半导体的基础了。
二、提纯到99.99%
有硅就能做处理器了,但还要熔炼净化提纯,这样才能有用于半导体制造的硅,学名叫电子级硅。要反复净化,然后,得到一个由电子级硅组成的大晶体,硅的含量高达99.99%。
三、将提纯后的硅,熔化成大晶体呈圆柱形,重量约100公斤。现在就要准备切割了!横着将这个圆柱形晶体切割,每一片就是我们常说的晶圆。所以,我们看到的晶圆都是圆形。
四、以上都是传统晶圆厂要做的事情。
五、以后,就是进入高技术的生产加工cpu了。现在只有intel、AMD等大厂家才能做。
六、cpu具体制过程是:沙子→熔炼获取二氧化硅→提纯单质硅→培育单晶硅→制备单晶硅锭→切割硅圆片→研磨硅圆片→涂光刻胶→紫外线光刻→溶解光刻胶→蚀刻→清除光刻胶→注入离子→再次清除光刻胶→绝缘处理→沉淀铜层→构建晶体管线路→圆晶检测→切割圆晶→内核装配→封装→测试芯片等级→装箱出厂
其他网友回答
CPU是现代计算机的核心部件,又称为“微处理器”。对于PC而言,CPU的规格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标。Intelx86架构已经经历了二十多个年头,而x86架构的CPU对我们大多数人的工作、生活1影硅的重要来源:沙子
作为半导体材料,使用得最多的就是硅元素,其在地球表面的元素中储量仅次于氧,含硅量在27.72%,其主要表现形式就是沙子(主要成分为二氧化硅),沙子里面就含有相当量的硅。因此硅作为IC制作的原材料最合适不过,想想看地球上有几个浩瀚无垠的沙漠,来源既便宜又方便。
响颇为深远。
2.硅熔炼、提纯
不过实际在IC产业中使用的硅纯度要求必须高达99.999999999%。目前主要通过将二氧化硅与焦煤在1600-1800℃中,将二氧化硅还原成纯度为98%的冶金级单质硅,紧接着使用氯化氢提纯出99.99%的多晶硅。虽然此时的硅纯度已经很高,但是其内部混乱的晶体结构并不适合半导体的制作,还需要经过进一步提纯、形成固定一致形态的单晶硅。
这个还有很多步骤
以上内容就是小编分享的关于CPU是怎么制作的,制作CPU是干什么?.jpg” />